python简单学------------python面向对象
面向对象编程介绍
想一想
请用程序描述如下事情:
- A同学报道登记信息
- B同学报道登记信息
- C同学报道登记信息
- A同学做自我介绍
- B同学做自我介绍
- C同学做自我介绍
stu_a = {
"name":"A",
"age":21,
"gender":1,
"hometown":"河北"
}
stu_b = {
"name":"B",
"age":22,
"gender":0,
"hometown":"山东"
}
stu_c = {
"name":"C",
"age":20,
"gender":1,
"hometown":"安徽"
}
def stu_intro(stu):
"""自我介绍"""
for key, value in stu:
print key, "=", value
stu_intro(stu_a)
stu_intro(stu_b)
stu_intro(stu_c)
考虑现实生活中,我们的思维方式是放在学生这个个人上,是学生做了自我介绍。而不是像我们刚刚写出的代码,先有了介绍的行为,再去看介绍了谁。
用我们的现实思维方式该怎么用程序表达呢?
stu_a = Student(个人信息)
stu_b = Student(个人信息)
stu_c = Student(个人信息)
stu_a.intro()
stu_a.intro()
stu_a.intro()
- 面向过程:根据业务逻辑从上到下写代码
- 面向对象:将数据与函数绑定到一起,进行封装,这样能够更快速的开发程序,减少了重复代码的重写过程
面向过程编程最易被初学者接受,其往往用一长段代码来实现指定功能,开发过程的思路是将数据与函数按照执行的逻辑顺序组织在一起,数据与函数分开考虑。
def 发送邮件(内容)
#发送邮件提醒
连接邮箱服务器
发送邮件
关闭连接
while True:
if cpu利用率 > 90%:
发送邮件('CPU报警')
if 硬盘使用空间 > 90%:
发送邮件('硬盘报警')
if 内存占用 > 80%:
发送邮件('内存报警')
今天我们来学习一种新的编程方式:面向对象编程(Object Oriented Programming,OOP,面向对象程序设计)
-
1)解决菜鸟买电脑的故事
第一种方式:
1)在网上查找资料
2)根据自己预算和需求定电脑的型号 MacBook 15 顶配 1W8
3)去市场找到苹果店各种店无法甄别真假 随便找了一家
4)找到业务员,业务员推荐了另外一款 配置更高价格便宜,也是苹果系统的 1W
5)砍价30分钟 付款9999
6)成交
回去之后发现各种问题
第二种方式 :
1)找一个靠谱的电脑高手
2)给钱交易
-
面向对象和面向过程都是解决问题的一种思路而已
-
买电脑的第一种方式:
强调的是步骤、过程、每一步都是自己亲自去实现的
这种解决问题的思路我们就叫做面向过程
-
买电脑的第二种方式: 强调的是电脑高手, 电脑高手是处理这件事的主角,对我们而言,我们并不必亲自实现整个步骤,只需要调用电脑高手就可以解决问题 这种解决问题的思路就 是面向对象
-
用面向对象的思维解决问题的重点 1)当遇到一个需求的时候不用自己去实现,如果自己一步步实现那就是面向过程 2)应该找一个专门做这个事的人来做 3)面向对象是基于面向过程的
-
-
2)解决吃啤酒鸭的问题
第一种方式(面向过程):
1)养鸭子
2)鸭子长成
3)杀
4)作料
5)烹饪
6)吃
7)卒
第二种方式(面向对象):
1)找个卖啤酒鸭的人
2)给钱 交易
3)吃
4)胖6斤
需要了解的定义性文字:
面向对象(object-oriented ;简称: OO) 至今还没有统一的概念 我这里把它定义为: 按人们 认识客观世界的系统思维方式,采用基于对象(实体) 的概念建立模型,模拟客观世界分析、设 计、实现软件的办法。
面向对象编程(Object Oriented Programming-OOP) 是一种解决软件复用的设计和编程方法。 这种方法把软件系统中相近相似的操作逻辑和操作 应用数据、状态,以类的型式描述出来,以对象实例的形式在软件系统中复用,以达到提高软件开发效率的作用。
类和对象
面向对象编程的2个非常重要的概念:类和对象
对象是面向对象编程的核心,在使用对象的过程中,为了将具有共同特征和行为的一组对象抽象定义,提出了另外一个新的概念——类
类就相当于制造飞机时的图纸,用它来进行创建的飞机就相当于对象
1. 类
人以类聚 物以群分。
具有相似内部状态和运动规律的实体的集合(或统称、抽象)。
具有相同属性和行为事物的统称
类是抽象的,在使用的时候通常会找到这个类的一个具体的存在,使用这个具体的存在。一个类可以找到多个对象
2. 对象
某一个具体事物的存在 ,在现实世界中可以是看得见摸得着的。
可以是直接使用的
3. 类和对象之间的关系
小总结:类就是创建对象的模板
4.区分类和对象
奔驰汽车 类
奔驰smart 类
张三的那辆奔驰smart 对象
狗 类
大黄狗 类
李四家那只大黄狗 对象
水果 类
苹果 类
红苹果 类 红富士苹果 类
我嘴里吃了一半的苹果 对象
5. 类的构成
类(Class) 由3个部分构成
- 类的名称:类名
- 类的属性:一组数据
- 类的方法:允许对进行操作的方法 (行为)
<1> 举例:
1)人的类设计,只关心3样东西:
- 事物名称(类名):人(Person)
- 属性:身高(height)、年龄(age)
- 方法(行为/功能):跑(run)、打架(fight)
2)狗类的设计
- 类名:狗(Dog)
- 属性:品种 、毛色、性别、名字、 腿儿的数量
- 方法(行为/功能):叫 、跑、咬人、吃、摇尾巴
6. 类的抽象
如何把日常生活中的事物抽象成程序中的类?
拥有相同(或者类似)属性和行为的对象都可以抽像出一个类
方法:一般名词都是类(名词提炼法)
<1> 坦克发射3颗炮弹轰掉了2架飞机
- 坦克--》可以抽象成 类
- 炮弹--》可以抽象成类
- 飞机-》可以抽象成类
<2> 小明在公车上牵着一条叼着热狗的狗
- 小明--》 人类
- 公车--》 交通工具类
- 热狗--》 食物类
- 狗--》 狗类
<3>【想一想】如下图中,有哪些类呢?
说明:
- 人
- 枪
- 子弹
- 手榴弹
- 刀子
- 箱子
<4>【想一想】如下图中,有哪些类呢?
说明:
- 向日葵
- 类名: xrk
- 属性:
- 行为: 放阳光
- 豌豆
- 类名: wd
- 属性: 颜色 、发型,血量
- 行为:发炮, 摇头
- 坚果:
- 类名:jg
- 属性:血量 类型
- 行为:阻挡;
- 僵尸:
- 类名:js
- 属性:颜色、血量、 类型、速度
- 行为:走 跑跳 吃 死
定义类
定义一个类,格式如下:
class 类名:
方法列表
demo:定义一个Car类
# 定义类
class Car:
# 方法
def getCarInfo(self):
print('车轮子个数:%d, 颜色%s'%(self.wheelNum, self.color))
def move(self):
print("车正在移动...")
说明:
- 定义类时有2种:新式类和经典类,上面的Car为经典类,如果是Car(object)则为新式类
- 类名 的命名规则按照"大驼峰"
创建对象
通过上面,定义了一个Car类;就好比有车一个张图纸,那么接下来就应该把图纸交给生成工人们去生成了
python中,可以根据已经定义的类去创建出一个个对象
创建对象的格式为:
对象名 = 类名()
创建对象demo:
# 定义类
class Car:
# 移动
def move(self):
print('车在奔跑...')
# 鸣笛
def toot(self):
print("车在鸣笛...嘟嘟..")
# 创建一个对象,并用变量BMW来保存它的引用
BMW = Car()
BMW.color = '黑色'
BMW.wheelNum = 4 #轮子数量
BMW.move()
BMW.toot()
print(BMW.color)
print(BMW.wheelNum)
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1434251/201901/1434251-20190116113956306-786393697.png)
总结:
- BMW = Car(),这样就产生了一个Car的实例对象,此时也可以通过实例对象BMW来访问属性或者方法
- 第一次使用BMW.color = '黑色'表示给BMW这个对象添加属性,如果后面再次出现BMW.color = xxx表示对属性进行修改
- BMW是一个对象,它拥有属性(数据)和方法(函数)
__init__()
方法
想一想:
在上一小节的demo中,我们已经给BMW这个对象添加了2个属性,wheelNum(车的轮胎数量)以及color(车的颜色),试想如果再次创建一个对象的话,肯定也需要进行添加属性,显然这样做很费事,那么有没有办法能够在创建对象的时候,就顺便把车这个对象的属性给设置呢?
答:
__init__()
方法
<1>使用方式
def 类名:
def __init__():
pass
<2>__init__()
方法的调用
# 定义汽车类
class Car:
def __init__(self):
self.wheelNum = 4
self.color = '蓝色'
def move(self):
print('车在跑,目标:夏威夷')
# 创建对象
BMW = Car()
print('车的颜色为:%s'%BMW.color)
print('车轮胎数量为:%d'%BMW.wheelNum)
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1434251/201901/1434251-20190116114422446-260562327.png)
总结1
当创建Car对象后,在没有调用
__init__()
方法的前提下,BMW就默认拥有了2个属性wheelNum和color,原因是__init__()
方法是在创建对象后,就立刻被默认调用了
想一想
既然在创建完对象后
__init__()
方法已经被默认的执行了,那么能否让对象在调用__init__()
方法的时候传递一些参数呢?如果可以,那怎样传递呢?
# 定义汽车类
class Car:
def __init__(self, newWheelNum, newColor):
self.wheelNum = newWheelNum
self.color = newColor
def move(self):
print('车在跑,目标:夏威夷')
# 创建对象
BMW = Car(4, 'green')
print('车的颜色为:%s'%BMW.color)
print('车轮子数量为:%d'%BMW.wheelNum)
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1434251/201901/1434251-20190116114521152-899049719.png)
总结2
__init__()
方法,在创建一个对象时默认被调用,不需要手动调用__init__(self)
中,默认有1个参数名字为self,如果在创建对象时传递了2个实参,那么__init__(self)
中出了self作为第一个形参外还需要2个形参,例如__init__(self,x,y)
__init__(self)
中的self参数,不需要开发者传递,python解释器会自动把当前的对象引用传递进去
"魔法"方法
1. 打印id()
如果把BMW使用print进行输出的话,会看到如下的信息
即看到的是创建出来的BMW对象在内存中的地址
2. 定义__str__()
方法
class Car:
def __init__(self, newWheelNum, newColor):
self.wheelNum = newWheelNum
self.color = newColor
def __str__(self):
msg = "嘿。。。我的颜色是" + self.color + "我有" + int(self.wheelNum) + "个轮胎..."
return msg
def move(self):
print('车在跑,目标:夏威夷')
BMW = Car(4, "白色")
print(BMW)
总结
- 在python中方法名如果是
__xxxx__()
的,那么就有特殊的功能,因此叫做“魔法”方法 - 当使用print输出对象的时候,只要自己定义了
__str__(self)
方法,那么就会打印从在这个方法中return的数据
self
1. 理解self
看如下示例:
# 定义一个类
class Animal:
# 方法
def __init__(self, name):
self.name = name
def printName(self):
print('名字为:%s'%self.name)
# 定义一个函数
def myPrint(animal):
animal.printName()
dog1 = Animal('西西')
myPrint(dog1)
dog2 = Animal('北北')
myPrint(dog2)
运行结果:
总结
- 所谓的self,可以理解为自己
- 可以把self当做C++中类里面的this指针一样理解,就是对象自身的意思
- 某个对象调用其方法时,python解释器会把这个对象作为第一个参数传递给self,所以开发者只需要传递后面的参数即可
应用:烤地瓜
为了更好的理解面向对象编程,下面以“烤地瓜”为案例,进行分析
1. 分析“烤地瓜”的属性和方法
示例属性如下:
- cookedLevel : 这是数字;0~3表示还是生的,超过3表示半生不熟,超过5表示已经烤好了,超过8表示已经烤成木炭了!我们的地瓜开始时时生的
- cookedString : 这是字符串;描述地瓜的生熟程度
- condiments : 这是地瓜的配料列表,比如番茄酱、芥末酱等
示例方法如下:
cook()
: 把地瓜烤一段时间addCondiments()
: 给地瓜添加配料__init__()
: 设置默认的属性__str__()
: 让print的结果看起来更好一些
2. 定义类,并且定义__init__()
方法
#定义`地瓜`类
class SweetPotato:
'这是烤地瓜的类'
#定义初始化方法
def __init__(self):
self.cookedLevel = 0
self.cookedString = "生的"
self.condiments = []
3. 添加"烤地瓜"方法
#烤地瓜方法
def cook(self, time):
self.cookedLevel += time
if self.cookedLevel > 8:
self.cookedString = "烤成灰了"
elif self.cookedLevel > 5:
self.cookedString = "烤好了"
elif self.cookedLevel > 3:
self.cookedString = "半生不熟"
else:
self.cookedString = "生的"
4. 基本的功能已经有了一部分,赶紧测试一下
把上面2块代码合并为一个程序后,在代码的下面添加以下代码进行测试
mySweetPotato = SweetPotato()
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)
print(mySweetPotato.condiments)
完整的代码为:
class SweetPotato:
'这是烤地瓜的类'
#定义初始化方法
def __init__(self):
self.cookedLevel = 0
self.cookedString = "生的"
self.condiments = []
#烤地瓜方法
def cook(self, time):
self.cookedLevel += time
if self.cookedLevel > 8:
self.cookedString = "烤成灰了"
elif self.cookedLevel > 5:
self.cookedString = "烤好了"
elif self.cookedLevel > 3:
self.cookedString = "半生不熟"
else:
self.cookedString = "生的"
# 用来进行测试
mySweetPotato = SweetPotato()
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)
print(mySweetPotato.condiments)
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1434251/201901/1434251-20190116120736057-1421715983.png)
5. 测试cook方法是否好用
在上面的代码最后面添加如下代码:
print("------接下来要进行烤地瓜了-----")
mySweetPotato.cook(4) #烤4分钟
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1434251/201901/1434251-20190116120815111-1869670721.png)
6. 定义addCondiments()
方法和__str__()
方法
def __str__(self):
msg = self.cookedString + " 地瓜"
if len(self.condiments) > 0:
msg = msg + "("
for temp in self.condiments:
msg = msg + temp + ", "
msg = msg.strip(", ")
msg = msg + ")"
return msg
def addCondiments(self, condiments):
self.condiments.append(condiments)
7. 再次测试
完整的代码如下:
class SweetPotato:
"这是烤地瓜的类"
#定义初始化方法
def __init__(self):
self.cookedLevel = 0
self.cookedString = "生的"
self.condiments = []
#定制print时的显示内容
def __str__(self):
msg = self.cookedString + " 地瓜"
if len(self.condiments) > 0:
msg = msg + "("
for temp in self.condiments:
msg = msg + temp + ", "
msg = msg.strip(", ")
msg = msg + ")"
return msg
#烤地瓜方法
def cook(self, time):
self.cookedLevel += time
if self.cookedLevel > 8:
self.cookedString = "烤成灰了"
elif self.cookedLevel > 5:
self.cookedString = "烤好了"
elif self.cookedLevel > 3:
self.cookedString = "半生不熟"
else:
self.cookedString = "生的"
#添加配料
def addCondiments(self, condiments):
self.condiments.append(condiments)
# 用来进行测试
mySweetPotato = SweetPotato()
print("------有了一个地瓜,还没有烤-----")
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)
print(mySweetPotato.condiments)
print("------接下来要进行烤地瓜了-----")
print("------地瓜经烤了4分钟-----")
mySweetPotato.cook(4) #烤4分钟
print(mySweetPotato)
print("------地瓜又经烤了3分钟-----")
mySweetPotato.cook(3) #又烤了3分钟
print(mySweetPotato)
print("------接下来要添加配料-番茄酱------")
mySweetPotato.addCondiments("番茄酱")
print(mySweetPotato)
print("------地瓜又经烤了5分钟-----")
mySweetPotato.cook(5) #又烤了5分钟
print(mySweetPotato)
print("------接下来要添加配料-芥末酱------")
mySweetPotato.addCondiments("芥末酱")
print(mySweetPotato)
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1434251/201901/1434251-20190116120851770-439944854.png)
隐藏数据
可能你已经意识到,查看过着修改对象的属性(数据),有2种方法
1. 直接通过对象名修改
SweetPotato.cookedLevel = 5
2. 通过方法间接修改
SweetPotato.cook(5)
分析
明明可以使用第1种方法直接修改,为什么还要定义方法来间接修改呢?
至少有2个原因:
- 如果直接修改属性,烤地瓜至少需要修改2部分,即修改cookedLevel和cookedString。而使用方法来修改时,只需要调用一次即可完成
- 如果直接访问属性,可能会出现一些数据设置错误的情况产生例如
cookedLevel = -3
。这会使地瓜比以前还生,当然了这也没有任何意义,通过使用方法来进行修改,就可以在方法中进行数据合法性的检查
应用:存放家具
#定义一个home类
class Home:
def __init__(self, area):
self.area = area #房间剩余的可用面积
self.light = 'on' #灯默认是亮的
self.containsItem = []
def __str__(self):
msg = "当前房间可用面积为:" + str(self.area)
if len(self.containsItem) > 0:
msg = msg + " 容纳的物品有: "
for temp in self.containsItem:
msg = msg + temp.getName() + ", "
msg = msg.strip(", ")
return msg
#容纳物品
def accommodateItem(self,item):
#如果可用面积大于物品的占用面积
needArea = item.getUsedArea()
if self.area > needArea:
self.containsItem.append(item)
self.area -= needArea
print("ok:已经存放到房间中")
else:
print("err:房价可用面积为:%d,但是当前要存放的物品需要的面积为%d"%(self.area, needArea))
#定义bed类
class Bed:
def __init__(self,area,name = '床'):
self.name = name
self.area = area
def __str__(self):
msg = '床的面积为:' + str(self.area)
return msg
#获取床的占用面积
def getUsedArea(self):
return self.area
def getName(self):
return self.name
#创建一个新家对象
newHome = Home(100)#100平米
print(newHome)
#创建一个床对象
newBed = Bed(20)
print(newBed)
#把床安放到家里
newHome.accommodateItem(newBed)
print(newHome)
#创建一个床对象
newBed2 = Bed(30,'席梦思')
print(newBed2)
#把床安放到家里
newHome.accommodateItem(newBed2)
print(newHome)
总结:
- 如果一个对象与另外一个对象有一定的关系,那么一个对象可用是另外一个对象的属性
思维升华:
- 添加“开、关”灯,让房间、床一起亮、灭